WO2016098274A1 - 蓄冷熱交換器 - Google Patents

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WO2016098274A1
WO2016098274A1 PCT/JP2015/005246 JP2015005246W WO2016098274A1 WO 2016098274 A1 WO2016098274 A1 WO 2016098274A1 JP 2015005246 W JP2015005246 W JP 2015005246W WO 2016098274 A1 WO2016098274 A1 WO 2016098274A1
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WO
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cold storage
heat exchanger
casing
storage member
tube
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Application number
PCT/JP2015/005246
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English (en)
French (fr)
Inventor
山口　博志
信也 出羽
太照 岩成
加寿紀 北
Original Assignee
株式会社日本クライメイトシステムズ
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/02—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
    • F28F19/06—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings of metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F23/00—Features relating to the use of intermediate heat-exchange materials, e.g. selection of compositions
    • F28F23/02—Arrangements for obtaining or maintaining same in a liquid state
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Definitions

  • the present invention relates to a cold storage heat exchanger disposed in, for example, a vehicle air conditioner.
  • a vehicle air conditioner uses a refrigeration cycle device to cool air conditioning air.
  • the refrigeration cycle apparatus is configured by connecting a compressor, an expansion valve, an evaporator, a condenser, and the like driven by an engine with refrigerant piping, and has a configuration in which the passenger compartment cannot be cooled unless the compressor is driven. .
  • Patent Document 1 a structure in which a cold storage material for storing cold heat is provided in a heat exchanger is considered.
  • the cool storage material which consists of paraffin etc. is accommodated in the cool storage body formed in the flat cylinder shape.
  • the cold storage body is disposed between adjacent tubes, and an intermediate functional member is disposed between the tube and the cold storage body.
  • the cool storage body is joined to the tube and the intermediate functional member by brazing.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to avoid complication of the production process of the cold storage heat exchanger.
  • a bag-like cold storage member containing a cold storage material is housed and held in a casing joined to the tube by brazing.
  • the first invention is A tube through which refrigerant flows; A cold storage unit that stores the cold heat of the refrigerant, In the cold storage heat exchanger configured such that the refrigerant and the cold storage unit exchange heat with external air,
  • the cold storage unit includes a bag-shaped cold storage member that contains a cold storage material, and a casing that is joined to the tube by brazing while containing the cold storage member, The casing is provided with a holding portion that holds the cold storage member in a state of being accommodated.
  • the casing is formed with an accommodation port for accommodating the cold storage member, and a guide portion for guiding the cold storage member to the inside of the casing is provided at a peripheral portion of the accommodation port.
  • the cold storage member when the cold storage member is accommodated in the casing from the accommodation port, the cold storage member is guided into the casing by the guide portion, so that the cold storage member is smoothly inserted into the casing.
  • a plurality of the tubes are arranged so as to be spaced apart from each other,
  • the casing is disposed between the adjacent tubes, and has a first side wall portion joined to one of the tubes by brazing and a second side wall portion joined to the other tube by brazing.
  • the first side wall and the second side wall are each formed with a protrusion protruding toward the inside of the casing, and the protrusion of the first side wall and the protrusion of the second side wall are in contact with each other. It is characterized by that.
  • the contact area between the inner surface of the casing and the cold storage member increases, so that the heat conduction efficiency is improved. Moreover, it is suppressed by the protrusion part that the cool storage member is displaced in the inside of the casing. Further, since the rigidity of the casing is increased by the formation of the protruding portion, the deformation is suppressed when the casing is joined to the tube by brazing, and the joining can be surely performed.
  • An opening is formed in a portion of the casing to be brazed with the tube.
  • This configuration prevents so-called surface brazing, in which a wide surface is joined when the tube and the casing are joined by brazing.
  • the side wall portion of the casing is formed with a protruding portion extending along the flow direction of the external air, and the protruding portion extends while inclining.
  • the condensed water accumulated in the casing when the external air is cooled is drained by the protrusion.
  • the inner surface of the casing and the outer surface of the tube are subjected to the same corrosion-resistant surface treatment.
  • This structure improves the corrosion resistance between the casing and the cold storage member.
  • the cold storage member is characterized in that a portion for storing the cold storage material is divided into a plurality of parts.
  • a plurality of types of the cold storage members containing the cold storage materials having different cold storage characteristics are provided.
  • the temperature when using the cold storage heat exchanger, the temperature may vary depending on the part.
  • the cold storage member is composed of a sheet having a layer containing aluminum,
  • the cool storage member is provided with a partition portion for forming a plurality of storage chambers for storing the cool storage material.
  • a sacrificial corrosion material is clad on the inner surface of the casing.
  • Sacrificial corrosion material is provided on the outer surface of the tube, A sacrificial corrosion material having a higher sacrificial effect than a sacrificial corrosion material provided on the outer surface of the tube is provided on the inner surface of the casing.
  • This configuration increases the anticorrosion effect of the tube.
  • the bag-shaped cold storage member containing the cold storage material is accommodated in the casing joined by brazing to the tube and is held by the holding portion.
  • the additional inspection process is not necessary in the production process, and the production process can be prevented from becoming complicated.
  • the inside of the casing can be suppressed from being contaminated by the external air, and the efficiency when storing cold heat in the cold storage member can be improved.
  • the guide portion for guiding the cold storage member to the inside of the casing is provided at the peripheral portion of the housing opening of the casing, the workability when the cold storage member is accommodated can be improved.
  • the first side wall portion and the second side wall portion of the casing are each formed with a protruding portion that protrudes toward the inside of the casing, and the two protruding portions are brought into contact with each other.
  • Heat contact efficiency can be improved by increasing the contact area with the cold storage member. Moreover, it can suppress by a protrusion part that a cool storage member shifts a position inside a casing. Furthermore, since the rigidity of the casing is increased, the casing can be reliably joined to the tube.
  • the opening is formed in the portion of the casing to be brazed with the tube, it is possible to prevent problems caused by the surface brazing.
  • the protruding portion that extends while inclining is formed on the side wall portion of the casing, the drainage of the condensed water can be improved.
  • the corrosion resistance between the casing and the cold storage member can be improved, and the durability of the cold storage heat exchanger can be improved.
  • the portion for storing the regenerator material is divided into a plurality of parts, the bias of the regenerator material can be suppressed.
  • the cold storage member since there is a hole in the cold storage member, only a part of the cold storage material needs to leak, and the cold storage function can be continuously exhibited.
  • a cool storage member can be replaced
  • cold storage members having cold storage characteristics that match the temperature distribution of the cold storage heat exchanger are arranged in each part. I can leave.
  • the cold storage member is configured by a sheet having a layer containing aluminum and the partition portion is provided inside the cold storage member, the heat conduction efficiency can be improved.
  • the sacrificial corrosion material is clad on the inner surface of the casing, the corrosion of the tube and the cold storage member can be suppressed.
  • the sacrificial corrosion material having a higher sacrificial effect than the sacrificial corrosion material provided on the outer surface of the tube is provided on the inner surface of the casing, the anticorrosion effect of the tube can be enhanced.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 4. It is the front view which looked at the casing before accommodating a cool storage material from the flow direction downstream of external air. It is a bottom view of the casing before accommodating a cool storage material. It is a perspective view which shows the point which accommodates a cool storage material in a casing.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view corresponding to the line XI-XI in FIG. 1, (a) shows a state before the regenerator material is accommodated and (b) shows a state where the regenerator material is accommodated and held. It is a longitudinal cross-sectional view of a cool storage material. It is a longitudinal cross-sectional view of the cool storage material which concerns on the modification of embodiment.
  • FIG. 1 is a front view of a regenerator heat exchanger 1 according to an embodiment of the present invention as viewed from the downstream side in the flow direction of external air.
  • the cold storage heat exchanger 1 constitutes an evaporator of a refrigeration cycle apparatus included in a vehicle air conditioner (not shown), and expands a refrigerant compressed by a compressor and condensed by a condenser via an expansion valve. It will be introduced later.
  • the cold storage heat exchanger 1 is housed inside a vehicle air conditioner and used as a cooling heat exchanger that cools air for air conditioning. Further, the vehicle on which the cold storage heat exchanger 1 is mounted includes a traveling engine, and the compressor is driven by the traveling engine.
  • the vehicle is configured such that, for example, when a predetermined condition is satisfied when the vehicle is stopped, idling is stopped even when the ignition of the traveling engine is ON, and when the predetermined condition is not satisfied, an idling stop function is configured to perform idling.
  • an idling stop function is configured to perform idling.
  • the cold storage heat exchanger 1 includes a core 2, an upper header tank 3, a lower header tank 4, a refrigerant supply pipe 5, and a refrigerant discharge pipe 6.
  • the core 2 includes a plurality of tubes 20, fins 21, a cold storage unit 22, and left and right end plates 23.
  • the tube 20 is formed by molding an aluminum alloy and extends in the vertical direction.
  • the tube 20 is a flat tube having a flat cross section that is long in the flow direction of the external air, as shown in FIG.
  • a sacrificial corrosion material for suppressing corrosion of the base material is clad on the outer surface of the tube 20. That is, the tube 20 is made of a clad material.
  • the sacrificial corrosive material is clad on the base material to prevent perforation due to corrosion. Further, the entire outer surface of the regenerator heat exchanger 1 is subjected to a corrosion-resistant surface treatment to further improve the corrosion resistance.
  • the refrigerant supplied from the outside flows through the tube 20, and the refrigerant exchanges heat with external air. Moreover, a refrigerant
  • coolant gives cold heat also to the cool storage part 22, when the cool storage part 22 mentioned later is a temperature state which can store cold.
  • the tubes 20 are provided in two rows on the upstream side and the downstream side in the external air flow direction with a space between each other. Further, as shown in FIG. 1, the tubes 20 on the upstream side in the external air flow direction are arranged so as to be spaced apart from each other in the left-right direction of the cold storage heat exchanger 1. Similarly, the tubes 20 on the downstream side in the external air flow direction are also arranged to be spaced apart from each other in the left-right direction of the cold storage heat exchanger 1.
  • interval of the left-right direction of the tube 20 is set equally from the left end to the right end. Moreover, the space
  • the fin 21 is formed by molding a thin plate made of an aluminum alloy, and is a corrugated fin that is continuous in the vertical direction when viewed from the direction in which external air passes. As shown in FIG. 1, the fins 21 are disposed at both the left and right ends of the core 2 and are basically disposed between the tubes 20, but 3 from the left end of the core 2 toward the right end. If one is provided, a heat storage unit 22 to be described later is provided in a portion where one fin is provided and the fin 21 is provided.
  • the fin 21 extends from the upstream end of the core 2 in the external air flow direction to the downstream end.
  • a louver 21a is formed on the fin 21 by cutting and raising.
  • the portion where the louver 21 a is formed is a portion corresponding to the arrangement position of the tube 20.
  • the fins 21 are joined to the side surfaces of the adjacent tubes 20 by brazing.
  • the fins 21 disposed at the left end and the right end of the core 2 are respectively protected by left and right end plates 23.
  • the left and right end plates 23 are joined to the left and right fins 21 by brazing.
  • the upper header tank 3 has a cylindrical shape extending in the left-right direction (the direction in which the tubes 20 are arranged) of the cold storage heat exchanger 1 and is made of an aluminum alloy.
  • the inside of the upper header tank 3 is partitioned into an upstream side and a downstream side at the central portion in the flow direction of the external air.
  • the space on the upstream side in the flow direction of the external air in the upper header tank 3 is connected to the upper end portion of the tube 20 disposed on the upstream side in the flow direction of the external air.
  • the upper end portion of the tube 20 disposed on the downstream side in the flow direction of the external air is connected to the space on the downstream side in the flow direction.
  • the refrigerant supply pipe 5 and the refrigerant discharge pipe 6 are provided at the left end of the upper header tank 3.
  • a base end portion of the refrigerant supply pipe 5 is connected to a space on the downstream side in the flow direction of the external air inside the upper header tank 3, and a base end portion of the refrigerant discharge pipe 6 is connected to the outside air inside the upper header tank 3. It is connected to the space upstream in the flow direction.
  • a refrigerant pipe (not shown) of the refrigeration cycle apparatus is connected to the leading ends of the refrigerant supply pipe 5 and the refrigerant discharge pipe 6.
  • a refrigerant is supplied to the refrigerant supply pipe 5 from the outside of the cold storage heat exchanger 1.
  • the refrigerant discharge pipe 6 is for discharging the refrigerant that has circulated through the cold storage heat exchanger 1 to the outside.
  • the lower header tank 4 has a cylindrical shape extending in the left-right direction of the regenerator heat exchanger 1, similarly to the upper header tank 3.
  • the lower end of the tube 20 disposed on the upstream side in the flow direction of the external air is connected to the upstream side in the flow direction of the external air inside the lower header tank 4.
  • the lower end of the tube 20 disposed on the downstream side in the flow direction of the external air is connected to the downstream side in the flow direction.
  • the upper header tank 3 and the lower header tank 4 can be provided with partition members for partitioning the inside thereof into a plurality of spaces in the left-right direction.
  • a plurality of paths can be configured by the tubes 20 on the upstream side in the external air flow direction, and a plurality of paths can also be configured by the tubes 20 on the downstream side, whereby a heat exchanger having a plurality of paths can be obtained.
  • the number of passes can be set to an arbitrary number.
  • the regenerator 22 is disposed between the tubes 20 arranged in the left-right direction and at a portion where the fins 21 are not disposed.
  • the cold storage unit 22 stores the cold heat of the refrigerant supplied to the cold storage heat exchanger 1 from the outside, and then stores the refrigerant when the supply of the refrigerant is stopped or when the temperature of the refrigerant is higher than the temperature of the cold storage unit 22.
  • the cold heat that has been discharged is released to exchange heat with external air.
  • the cool storage unit 22 includes a bag-shaped cool storage member 30 that stores a cool storage material A (shown in FIG. 10) made of, for example, paraffin, and a casing that houses the cool storage member 30 and is joined to the tube 20 by brazing. 40 (shown in FIG. 3 and the like).
  • the cold storage member 30 accommodates the cold storage material A so as not to leak by liquid-tightly joining and sealing the peripheral portions of the two sheets 31 and 31.
  • the sheet 31 is a laminate sheet having a structure in which a layer containing aluminum is sandwiched between resin films. The peripheral portions of the two sheets 31, 31 are joined by a method such as heat sealing.
  • FIG. 8 a case where one cold storage unit 22 includes three cold storage members 30 will be described.
  • the number of the cold storage members 30 is not limited to three.
  • the cold storage unit 22 may include one cold storage member 30.
  • FIG. 10 shows a longitudinal section of the cool storage member 30, and a partition wall (partition portion) 32 for forming a plurality of storage chambers S for storing the cool storage material A is provided inside the cool storage member 30.
  • the partition wall 32 is made of the same material as the sheet 31, and is joined to the inner surface of the two sheets 31 so as to extend along the direction of the external air flow of the cold storage member 30 and connect the two sheets 31. Yes.
  • the partition wall 32 By providing the partition wall 32, the portion for storing the regenerator material A is divided into a plurality, and the plurality of storage chambers S are formed in the regenerator member 30 so as to be arranged in the vertical direction.
  • the kind of the cool storage material A accommodated in the cool storage member 30 may be the same with all the cool storage members 30, the thing with different cool storage characteristics may be accommodated, respectively.
  • the cold storage characteristics include characteristics determined by the amount of cold storage per unit time, the amount of heat that can be stored cold, and the like.
  • the casing 40 includes a right side wall part (first side wall part) 41, a left side wall part (second side wall part) 42, and an end wall part 43.
  • a plate material made of aluminum alloy is bent and formed.
  • the right side wall portion 41 has a rectangular shape that is long in the vertical direction and extends along the outer surface of the tube 20 adjacent to the right side of the casing 40.
  • the left side wall portion 42 is formed in the same manner as the right side wall portion 41 and extends along the outer surface of the tube 20 adjacent to the left side of the casing 40.
  • the right side wall portion 41 is joined to the outer surface of the tube 20 adjacent to the right side of the casing 40 by brazing.
  • the left wall 42 is joined to the outer surface of the tube 20 adjacent to the left side of the casing 40 by brazing.
  • the end wall 43 is located upstream in the flow direction of the external air in the casing 40, and the upstream side in the flow direction of the external air in the left wall 42 from the edge on the upstream side in the flow direction of the external air in the right wall portion 41. It extends to the edge of each other and extends in the vertical direction. The end wall 43 closes the upstream side of the casing 40 in the flow direction of the external air.
  • the upper portions of the right side wall portion 41 and the left side wall portion 42 are formed as joint portions 41e and 42e that are bent so as to be positioned at the center portion in the left-right direction of the casing 40 and joined together by brazing. Further, the lower portions of the right side wall portion 41 and the left side wall portion 42 are also formed as joint portions 41e and 42e that are bent so as to be positioned at the central portion in the left-right direction of the casing 40 and joined to each other by brazing.
  • a sacrificial corrosion material having a higher sacrificial effect than the sacrificial corrosion material provided on the surface of the tube 20 is clad on the inner surface of the casing 40.
  • a housing port 40a for housing the cold storage member 30 is formed at the end of the casing 40 on the upstream side in the flow direction of the external air.
  • the storage port 40a has a shape that is long in the vertical direction.
  • the right side wall 41 of the casing 40 has a plurality of right cool storage member holding projections (holding portions) 41a for holding the cool storage member 30 and a plurality of right joining projections 41b.
  • the right cool storage member holding protrusion 41 a protrudes toward the inside of the casing 40 and extends across both ends of the right wall 41 in the external air flow direction.
  • the right cool storage member holding projection 41a is inclined such that the downstream side in the external air flow direction of the right cool storage member holding projection 41a is positioned lower than the upstream side.
  • the amount of protrusion of the right cool storage member holding protrusion 41 a is set such that the protrusion direction front end of the right cool storage member holding protrusion 41 a is located to the right of the central portion of the casing 40 in the left-right direction. Further, the plurality of right cool storage member holding protrusions 41 a are arranged at intervals in the vertical direction from the vicinity of the lower portion of the right side wall portion 41 to the vicinity of the upper portion thereof.
  • the right joining protrusion 41b protrudes toward the inside of the casing 40 and extends across both ends of the right wall 41 in the external air flow direction, and is inclined in the same manner as the right cool storage member holding protrusion 41a. .
  • the amount of protrusion of the right joining protrusion 41b is set such that the front end of the right joining protrusion 41b is positioned at the center of the casing 40 in the left-right direction.
  • Two right joining protrusions 41b are provided at an interval in the vertical direction, and function as positioning portions for the cold storage member 30 so that the stored cold storage member 30 does not fall down. .
  • a plurality of right side openings 41c are formed in the right side wall 41. That is, a plurality of right side openings 41c are respectively formed in a portion brazed to the tube 20 on the upstream side in the external air flow direction and a portion brazed to the tube 20 on the downstream side in the external air flow direction. As a result, the brazing area with the tube 20 is reduced, so that surface brazing is effectively prevented.
  • the left side wall portion 42 is configured in the same manner as the right side wall portion 41, and includes a plurality of left side cold storage member holding projections (holding portions) 42 a for holding the cold storage member 30, and a plurality of left side joining projection portions. 42b and a left opening 42c are also formed.
  • the left cool storage member holding projection 42a is arranged to face the right cool storage member holding projection 41a, and between the left cool storage member holding projection 42a and the right cool storage member holding projection 41a. A gap in which the cold storage member 30 can be inserted is formed.
  • the left joining protrusion 42b is disposed so as to contact the right joining protrusion 41b.
  • the front end surface in the protrusion direction of the left joining protrusion 42b and the front end surface in the protrusion direction of the right protrusion 41b are joined by brazing.
  • two right side protrusions 41b and two left side protrusions 42b are provided, so that three spaces capable of accommodating the cold storage member 30 are formed inside the casing 40. Become. And one cool storage member 30 is accommodated in each space.
  • a plurality of right side holding portions 41 d and left side holding portions 42 d for holding the cold storage member 30 in a state of being accommodated in the casing 40 are provided at the peripheral edge portion of the housing port 40 a of the casing 40.
  • the right holding part 41d is in the form of a piece protruding from the downstream edge of the right wall 41 in the direction of external air flow, and is bent in the left-right direction starting from the vicinity of the base end.
  • the right holding parts 41d are arranged at intervals in the vertical direction.
  • the left holding portion 42d is in the form of a piece projecting from the edge on the downstream side in the external air flow direction of the left wall portion 42, and rotates in the left-right direction starting from the vicinity of the base end portion. Yes.
  • the left holding part 42d is also arranged at intervals in the vertical direction, but is arranged so as not to overlap the right holding part 41d in a side view as shown in FIG.
  • the right holding portion 41d is rotated so as to be positioned to the right as it goes to the tip end side, and the left holding portion 42d is positioned to the left as it goes to the tip end side.
  • the right holding part 41d and the left holding part 42d become a right guiding part and a left guiding part for guiding the cold storage member 30 to the inside of the casing 40.
  • the tube 20, the fins 21, the cold storage unit 22 and the end plate 23 are overlapped to form the core 2 as shown in FIG. 1, and the upper header tank 3 and the lower header tank 4 are attached to the core 2 and integrated. .
  • the casing 40 is carried into a brazing furnace and each part is brazed.
  • the casing 40 is provided with a right cold storage member holding projection 41a, a right junction projection 41b, a left cold storage member retention projection 42a, and a left junction projection 42b. Since the portions 41a, 41b, 42a, and 42b function as ribs, the rigidity of the casing 40 can be increased.
  • the cold storage member 30 is accommodated in the casing 40 of the cold storage unit 22.
  • the right holding portion 41d is inclined so that it is positioned to the right as it goes to the tip side
  • the left holding portion 42d is inclined so that it is located to the left as it goes to the tip side.
  • the right holding part 41d and the left holding part 42d become a right guide part and a left guide part for guiding the cold storage member 30 to the inside of the casing 40.
  • the cold storage member 30 is inserted toward the housing port 40 a of the casing 30.
  • the right holding part 41d is arranged to be positioned to the right as it goes to the tip side
  • the left holding part 42d is arranged to be located to the left as it goes to the tip side.
  • the distal end side of the cold storage member 30 in the insertion direction is guided toward the accommodation port 40a by the right side holding portion 41d and the left side holding portion 42d and smoothly inserted.
  • the right cool storage member holding projection 41a and the left cool storage member holding projection 42a abut against the cool storage member 30 from both sides in the left-right direction so that the cool storage member 30 holds the right cool storage member.
  • the cold storage member 30 is held in the state accommodated in the casing 40.
  • the right holding portion 41d is rotated so that the tip end side is located on the left side
  • the left holding portion 42d is rotated so that the tip end side is located on the right side.
  • regenerator material A is stored in the regenerator member 30 in advance, it is not necessary to check the leakage of the regenerator material A in the production process of the regenerator heat exchanger 1, and it is only necessary to store and hold it in the casing 40.
  • the cold storage heat exchanger 1 is obtained.
  • the refrigerant flows through the tube 20 and exchanges heat with external air. Furthermore, the cold energy of the refrigerant is also transmitted to the cold storage material A, and the cold storage material A stores the cold heat.
  • the upstream side of the cold accumulator 22 in the direction of external air flow is blocked by the end wall 43, so that external air is less likely to enter the casing 40. Thereby, it is suppressed that the inside of the casing 40 is contaminated by external air.
  • the cool heat of the cool storage member 30 becomes difficult to discharge
  • the refrigerant is not supplied, the cold air is released from the cold storage material A, so that the external air can be cooled.
  • the cold storage member 30 contacts the right cool storage member holding projection 41a, the right junction projection 41b, the left cold storage member retention projection 42a, and the left junction projection 42b, the inner surface of the casing 40 and the cold storage member 30 are contacted. Increases the contact area. Thereby, heat conduction efficiency improves.
  • condensed water accumulates in the casing 40 when the external air is cooled.
  • the condensed water has a right cooling storage member holding projection 41a, a right joining projection 41b, a left cold storage member holding projection 42a, and a left joining projection 42b, so these projections 41a, 41b, It flows along the lines 42a and 42b and is smoothly drained from the casing 40. Therefore, freezing of the cold storage heat exchanger 1 is difficult to proceed.
  • the cool storage heat exchanger 1 is provided with a plurality of cool storage units 22, all of the cool storage members 30 of the cool storage unit 22 may be the same, or different types of cool storage members 30 depending on the parts of the cool storage heat exchanger 1. May be provided. For example, it is set as the structure provided with the multiple types of cool storage member 30 which accommodated the cool storage material A from which the cool storage characteristic differs, and the cool storage member 30 which accommodated the cool storage material A from which the cool storage characteristic differs by the site
  • the temperature may differ depending on the part, and the cold storage member 30 having the cold storage characteristics that matches the temperature distribution of the cold storage heat exchanger 1 can be disposed in each part.
  • the temperature distribution of the blown air can be optimized and the comfort of air conditioning can be further improved.
  • a plurality of compartments S may be formed by partially joining the two sheets 31, 31 constituting the cold storage member 30.
  • the cold storage heat exchanger according to the present invention can be used, for example, in an air conditioner for a vehicle with an idling stop function.

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Abstract

　蓄冷熱交換器１は、冷媒が流通するチューブ２０と、冷媒の冷熱を蓄える蓄冷部２２とを備えている。蓄冷部２２は、蓄冷材Ａを収容した袋状の蓄冷部材３０と、蓄冷部材３０を収容するとともに、チューブ２０に対してろう付けにより接合されたケーシング４０とを備えている。ケーシング４０には、蓄冷部材３０を収容した状態で保持する保持部４１ｄ、４２ｄが設けられている。

Description

蓄冷熱交換器
　本発明は、例えば車両用空調装置に配設される蓄冷熱交換器に関する。
　一般に、車両用空調装置は冷凍サイクル装置を使用して空調用空気の冷却を行っている。冷凍サイクル装置は、エンジンによって駆動されるコンプレッサ、膨張弁、蒸発器、凝縮器等を冷媒配管で接続してなるものであり、コンプレッサが駆動されていなければ車室を冷房できない構成となっている。
　近年、例えば車両の停止時にアイドリングを停止するアイドリングストップ機能付きの車両が増加している。アイドリングストップ機能付きの車両ではコンプレッサをエンジンで駆動していることから、アイドリング停止時にはコンプレッサも停止することになり、このことによって冷房ができなくなるため、乗員の快適性が悪化する懸念がある。このため、アイドリング停止時間を空調の要求によって短くして乗員の快適性を悪化させないようにしなければならず、ひいてはアイドリング停止時間が短くなってしまう。
　そこで、特許文献１に開示されているように、冷熱を蓄える蓄冷材を熱交換器に設ける構造が考えられている。特許文献１では、扁平な筒状に形成された蓄冷体にパラフィン等からなる蓄冷材を収容している。蓄冷体は隣接するチューブの間に配置されており、さらにチューブと蓄冷体の間には中間機能部材が配置されている。蓄冷体はチューブ及び中間機能部材にろう付けによって接合されている。蓄冷体を設けることで、エンジンの運転時にコンプレッサの作動によって得られる冷媒の冷熱を蓄冷材に蓄えておき、その後、エンジンがアイドリングストップ機能によって停止しても蓄冷材が冷熱を放出することで車室の冷房を行うことが可能になる。
特許第５３８１６２６号公報
　ところが、特許文献１のように蓄冷材を収容した蓄冷体を設ける場合、熱交換器の生産工程において、蓄冷材が蓄冷体から漏れないか否かを検査する検査工程を追加しなければならず、熱交換器の生産工程が煩雑になる。特に、ろう付けによって接合する場合には、ろう付けにより蓄冷材を収容する容器の液密性を確保する必要があるため検査工程が煩雑になる。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、蓄冷熱交換器の生産工程の煩雑化を回避することにある。
　上記目的を達成するために、本発明では、蓄冷材を収容した袋状の蓄冷部材を、チューブに対してろう付けにより接合されたケーシングに収容して保持するようにした。
　第１の発明は、
　冷媒が流通するチューブと、
　冷媒の冷熱を蓄える蓄冷部とを備え、
　冷媒及び蓄冷部が外部空気と熱交換するように構成された蓄冷熱交換器において、
　上記蓄冷部は、蓄冷材を収容した袋状の蓄冷部材と、該蓄冷部材を収容するとともに上記チューブに対してろう付けにより接合されたケーシングとを備え、
　上記ケーシングには、上記蓄冷部材を収容した状態で保持する保持部が設けられていることを特徴とする。
　この構成によれば、チューブにろう付された後のケーシングに蓄冷部材を収容することで、熱交換器に蓄冷部を設けることが可能になる。蓄冷部材にはあらかじめ蓄冷材が収容されているので、熱交換器の生産工程では蓄冷材の漏れの確認は不要であり、ケーシングに収容して保持部によって保持するだけで済む。
　第２の発明は、第１の発明において、
　上記ケーシングにおける外部空気の流れ方向上流側が閉塞されていることを特徴とする。
　この構成によれば、外部空気がケーシングの内部に入りにくくなるので、ケーシングの内部が外部空気によって汚染されるのが抑制される。また、外部空気が蓄冷部材に直接接触しにくくなるので、蓄冷部材に冷熱を蓄える際の効率が向上する。
　第３の発明は、第１の発明において、
　上記ケーシングには、上記蓄冷部材を収容するための収容口が形成され、該収容口の周縁部には、上記蓄冷部材を上記ケーシングの内部に導くための案内部が設けられていることを特徴とする。
　この構成によれば、蓄冷部材を収容口からケーシングに収容する際に、蓄冷部材が案内部によってケーシングの内部に導かれるので、蓄冷部材がケーシングにスムーズに挿入される。
　第４の発明は、第１の発明において、
　複数の上記チューブが互いに間隔をあけて並ぶように配設され、
　上記ケーシングは、隣り合う上記チューブの間に配設されるとともに、一方の上記チューブにろう付けによって接合される第１側壁部と他方のチューブにろう付けによって接合される第２側壁部とを有し、
　上記第１側壁部及び上記第２側壁部には、上記ケーシングの内部へ向けて突出する突出部がそれぞれ形成され、上記第１側壁部の突出部と上記第２側壁部の突出部とが接触していることを特徴とする。
　この構成によれば、ケーシングの内面と蓄冷部材との接触面積が増加するので、熱伝導効率が向上する。また、蓄冷部材がケーシングの内部で位置ずれするのが突出部によって抑制される。さらに、ケーシングの剛性が突出部の形成によって高まるので、ケーシングをチューブにろう付けによって接合する際に変形が抑制されて確実に接合することが可能になる。
　第５の発明は、第１の発明において、
　上記ケーシングにおける上記チューブとろう付けされる部位には開口部が形成されていることを特徴とする。
　この構成によれば、チューブとケーシングとをろう付けによって接合する際に広い面が接合されてしまう、いわゆる面ろう付けが防止される。
　第６の発明は、第１の発明において、
　上記ケーシングの側壁部には、外部空気の流れ方向に沿って延びる突出部が形成され、該突出部は、傾斜しながら延びていることを特徴とする。
　この構成によれば、外部空気の冷却時にケーシングに溜まった凝縮水が突出部によって排水される。
　第７の発明は、第１の発明において、
　上記ケーシングの内面及び上記チューブの外面には、同じ耐食性表面処理が施されていることを特徴とする。
　この構成によれば、ケーシングと蓄冷部材との耐食性が向上する。
　第８の発明は、第１の発明において、
　上記蓄冷部材は、上記蓄冷材を収容する部分が複数に分割されていることを特徴とする。
　この構成によれば、蓄冷材が蓄冷部材の内部で偏るのを抑制することが可能になる。また、蓄冷部材に仮に穴があいた場合に、一部の蓄冷材のみが漏れ、他の蓄冷材は漏れずに済むので、蓄冷の作用を発揮させ続けることが可能になる。
　第９の発明は、第１の発明において、
　蓄冷特性の異なる上記蓄冷材を収容した複数種の上記蓄冷部材を備えていることを特徴とする。
　すなわち、蓄冷熱交換器の使用時には、部位によって温度が異なる場合がある。本発明では、蓄冷熱交換器の温度分布に合う蓄冷特性を持った蓄冷部材を各部に配置しておくことが可能になる。
　第１０の発明は、第１の発明において、
　上記蓄冷部材は、アルミニウムを含む層を持ったシートで構成され、
　上記蓄冷部材の内部には、上記蓄冷材を収容するための収容室を複数区画形成する区画部が設けられていることを特徴とする。
　この構成によれば、蓄冷部材の内部に区画部を設けたことで、伝熱面積が増加して熱伝導効率が向上する。
　第１１の発明は、第１の発明において、
　上記ケーシングの内面には、犠牲腐食材がクラッドされていることを特徴とする。
　この構成によれば、ケーシングが積極的に腐食するようになるので、チューブや蓄冷部材の腐食が抑制される。
　第１２の発明は、第１の発明において、
　上記チューブの外面には犠牲腐食材が設けられ、
　上記ケーシングの内面には、上記チューブの外面に設けられた犠牲腐食材よりも犠牲効果の高い犠牲腐食材が設けられていることを特徴とする。
　この構成によれば、チューブの防食効果が高まる。
　第１の発明によれば、蓄冷材を収容した袋状の蓄冷部材を、チューブに対してろう付けにより接合されたケーシングに収容して保持部によって保持するようにしたので、蓄冷熱交換器の生産工程で追加検査工程が不要になり、生産工程の煩雑化を回避することができる。
　第２の発明によれば、ケーシングにおける外部空気の流れ方向上流側を閉塞したので、ケーシングの内部が外部空気によって汚染されるのを抑制できるとともに、蓄冷部材に冷熱を蓄える際の効率を向上できる。
　第３の発明によれば、ケーシングの収容口の周縁部に蓄冷部材をケーシングの内部に導くための案内部を設けたので、蓄冷部材を収容する際の作業性を向上させることができる。
　第４の発明によれば、ケーシングの第１側壁部及び第２側壁部に、該ケーシングの内部へ向けて突出する突出部をそれぞれ形成し、両突出部を接触させたので、ケーシングの内面と蓄冷部材との接触面積を増加させて熱伝導効率を向上させることができる。また、蓄冷部材がケーシングの内部で位置ずれするのを突出部によって抑制できる。さらに、ケーシングの剛性が高まるのでケーシングをチューブに確実に接合できる。
　第５の発明によれば、ケーシングにおけるチューブとろう付けされる部位に開口部を形成したので、面ろう付けに起因する不具合を未然に防止できる。
　第６の発明によれば、ケーシングの側壁部に傾斜しながら延びる突出部を形成したので、凝縮水の排水性を向上させることができる。
　第７の発明によれば、ケーシングの内面及びチューブの外面に同じ耐食性表面処理を施したので、ケーシングと蓄冷部材との耐食性を向上でき、蓄冷熱交換器の耐久性を向上できる。
　第８の発明によれば、蓄冷材を収容する部分が複数に分割されているので、蓄冷材の偏りを抑制できる。また、蓄冷部材に仮に穴があいた場合に、一部の蓄冷材のみが漏れるだけで済み、蓄冷の作用を発揮させ続けることができる。また、蓄冷部材を容易に交換することができる。
　第９の発明によれば、蓄冷特性の異なる蓄冷材を収容した複数種の蓄冷部材を備えているので、蓄冷熱交換器の温度分布に合う蓄冷特性を持った蓄冷部材を各部に配置しておくことができる。
　第１０の発明によれば、アルミニウムを含む層を持ったシートで蓄冷部材を構成し、蓄冷部材の内部に区画部を設けたので、熱伝導効率を向上させることができる。
　第１１の発明によれば、ケーシングの内面に犠牲腐食材をクラッドしたので、チューブや蓄冷部材の腐食を抑制できる。
　第１２の発明によれば、ケーシングの内面に、チューブの外面に設けられた犠牲腐食材よりも犠牲効果の高い犠牲腐食材を設けたので、チューブの防食効果を高めることができる。
本発明の実施形態に係る蓄冷熱交換器を外部空気の流れ方向下流側から見た正面図である。 蓄冷熱交換器の左側面図である。 蓄冷材を収容する前のケーシングを上方から見た斜視図である。 蓄冷材を収容する前のケーシングの右側面図である。 図４におけるV－V線断面図である。 蓄冷材を収容する前のケーシングを外部空気の流れ方向下流側から見た正面図である。 蓄冷材を収容する前のケーシングの底面図である。 ケーシングに蓄冷材を収容する要領を示す斜視図である。 図１におけるXI－XI線に相当する断面図であり、（ａ）は蓄冷材を収容する前、（ｂ）は蓄冷材を収容して保持した状態を示す。 蓄冷材の縦断面図である。 実施形態の変形例に係る蓄冷材の縦断面図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
　図１は、本発明の実施形態に係る蓄冷熱交換器１を外部空気の流れ方向下流側から見た正面図である。蓄冷熱交換器１は、図示しない車両用空調装置が有する冷凍サイクル装置の蒸発器を構成するものであり、コンプレッサで圧縮されて凝縮器で凝縮された冷媒を、膨張弁を介して膨張させた後に導入するようになっている。蓄冷熱交換器１は、車両用空調装置の内部に収容されて空調用空気を冷却する冷却用熱交換器として使用される。また、この蓄冷熱交換器１が搭載される車両は走行用エンジンを備えており、コンプレッサは走行用エンジンによって駆動される。さらに、この車両は、例えば停車時において所定の条件が成立したときには走行用エンジンのイグニッションがＯＮであってもアイドリングを停止し、所定の条件が成立しないときにはアイドリングさせるように構成されたアイドリングストップ機能を有している。アイドリングストップ機能は従来から周知の機能であるため詳細な説明は省略する。
　蓄冷熱交換器１は、コア２と、上側ヘッダタンク３と、下側ヘッダタンク４と、冷媒供給管５と、冷媒排出管６とを備えている。コア２は、複数のチューブ２０と、フィン２１と、蓄冷部２２と、左右のエンドプレート２３とを備えている。チューブ２０は、アルミニウム合金を成形してなるものであり、上下方向に延びている。チューブ２０は、図９にも示すように外部空気の流れ方向に長い扁平な断面を有する扁平チューブである。チューブ２０の外面には、母材の腐食を抑制するための犠牲腐食材がクラッドされて設けられている。つまり、チューブ２０は、クラッド材で構成されている。犠牲腐食材を母材にクラッドすることにより、腐食による穴あきを防止している。また、蓄冷熱交換器１の外面全体には、耐食性表面処理がなされ、さらに耐食性を向上させている。
　チューブ２０には外部から供給された冷媒が流れるようになっており、この冷媒が外部空気と熱交換するようになっている。また、冷媒は、後述する蓄冷部２２が蓄冷可能な温度状態である場合には、冷熱を蓄冷部２２にも与える。
　チューブ２０は、図９に示すように外部空気流れ方向上流側と下流側とに互い間隔をあけて２列設けられている。また、図１に示すように、外部空気流れ方向上流側のチューブ２０は、蓄冷熱交換器１の左右方向に互いに間隔をあけて並ぶように配設されている。同様に、外部空気流れ方向下流側のチューブ２０も、蓄冷熱交換器１の左右方向に互いに間隔をあけて並ぶように配設されている。チューブ２０の左右方向の間隔は、左端から右端まで等しく設定されている。また、外部空気流れ方向上流側及び下流側でチューブ２０の左右方向の間隔は等しくなっている。
　フィン２１は、アルミニウム合金製の薄板材を成形してなるものであり、外部空気の通過方向から見たときに上下方向に連続する波型のコルゲートフィンである。図１に示すように、フィン２１は、コア２の左右両端部に配設されるとともに、基本的にチューブ２０の間にも配設されているが、コア２の左端から右端に向かって３つ配設したら、１つ空け、そのフィン２１が空いた部分に、後述する蓄熱部２２が配設されるようになっている。
　図９に示すように、フィン２１は、コア２の外部空気流れ方向上流端から下流端に亘って延びている。フィン２１には、ルーバー２１ａが切り起こしによって形成されている。ルーバー２１ａが形成されている部分は、チューブ２０の配設位置に対応する部分である。フィン２１は、隣接するチューブ２０の側面にろう付けによって接合されている。コア２の左端及び右端に配設されるフィン２１は、左右のエンドプレート２３によってそれぞれ保護されている。左右のエンドプレート２３は、左端及び右端のフィン２１にろう付けによって接合されている。
　上側ヘッダタンク３は、蓄冷熱交換器１の左右方向（チューブ２０の並ぶ方向）に延びる筒状をなしており、アルミニウム合金製である。上側ヘッダタンク３の内部は、外部空気の流れ方向中央部において上流側と下流側とに仕切られている。上側ヘッダタンク３の内部における外部空気の流れ方向上流側の空間には、外部空気の流れ方向上流側に配設されるチューブ２０の上端部が接続され、上側ヘッダタンク３の内部における外部空気の流れ方向下流側の空間には、外部空気の流れ方向下流側に配設されるチューブ２０の上端部が接続されている。
　また、冷媒供給管５及び冷媒排出管６は、上側ヘッダタンク３の左端部に設けられている。冷媒供給管５の基端部は、上側ヘッダタンク３の内部における外部空気の流れ方向下流側の空間に接続され、冷媒排出管６の基端部は、上側ヘッダタンク３の内部における外部空気の流れ方向上流側の空間に接続されている。冷媒供給管５及び冷媒排出管６の先端側には、冷凍サイクル装置の冷媒配管（図示せず）が接続されている。冷媒供給管５には蓄冷熱交換器１の外部から冷媒が供給されるようになっている。冷媒排出管６は、蓄冷熱交換器１の内部を流通した冷媒を外部に排出するためのものである。
　下側ヘッダタンク４は、上側ヘッダタンク３と同様に、蓄冷熱交換器１の左右方向に延びる筒状をなしている。下側ヘッダタンク４の内部における外部空気の流れ方向上流側には、外部空気の流れ方向上流側に配設されるチューブ２０の下端部が接続され、下側ヘッダタンク４の内部における外部空気の流れ方向下流側には、外部空気の流れ方向下流側に配設されるチューブ２０の下端部が接続されている。
　尚、上側ヘッダタンク３と下側ヘッダタンク４には、それらの内部を左右方向に複数の空間に仕切るための仕切部材を設けることができる。これにより、外部空気流れ方向上流側のチューブ２０によって複数のパスを構成し、下流側のチューブ２０によっても複数のパスを構成し、複数パスを持つ熱交換器とすることができる。パスの数は任意の数に設定することができる。
　図１に示すように、蓄冷部２２は、左右方向に並ぶチューブ２０の間であって、かつ、フィン２１が配設されていない部分に配設されている。蓄冷部２２は、外部から蓄冷熱交換器１に供給された冷媒の冷熱を蓄え、その後、冷媒の供給が停止した場合、または冷媒の温度が蓄冷部２２の温度よりも高まった場合に、蓄えていた冷熱を放出して外部空気と熱交換する。
　蓄冷部２２は、例えばパラフィン等からなる蓄冷材Ａ（図１０に示す）を収容した袋状の蓄冷部材３０と、該蓄冷部材３０を収容するとともにチューブ２０に対してろう付けにより接合されたケーシング４０（図３等に示す）とを備えている。蓄冷部材３０は、図８や図１０に示すように、２枚のシート３１、３１の周縁部を液密に接合してシールすることによって蓄冷材Ａを漏れないように収容したものである。シート３１は、アルミニウムを含む層を樹脂製のフィルムで挟んだ構造のラミネートシートである。２枚のシート３１、３１の周縁部は、熱シール等の方法で接合されている。この実施形態では、図８に示すように１つの蓄冷部２２が３つの蓄冷部材３０を備えている場合について説明するが、蓄冷部材３０の数は３つに限られるものではなく、例えば１つの蓄冷部２２が１つの蓄冷部材３０を備えていてもよい。
　図１０は蓄冷部材３０の縦断面を示しており、蓄冷部材３０の内部には、蓄冷材Ａを収容するための収容室Ｓを複数区画形成するための区画壁（区画部）３２が設けられている。区画壁３２は、シート３１と同じ材料で構成されており、蓄冷部材３０の外部空気流れ方向に沿って延びて２枚のシート３１を繋ぐように該２枚のシート３１の内面に接合されている。区画壁３２を設けることで、蓄冷材Ａを収容する部分が複数に分割され、蓄冷部材３０には、複数の収容室Ｓは上下方向に並ぶように形成されることになる。蓄冷部材３０に収容する蓄冷材Ａの種類は、全ての蓄冷部材３０で同じであってもよいが、蓄冷特性の異なるものをそれぞれ収容してもよい。蓄冷特性とは、例えば単位時間当たりの蓄冷量や、蓄冷可能な冷熱量等によって決定される特性を挙げることができる。
　図３～図７に示すように、ケーシング４０は、右側壁部（第１側壁部）４１と、左側壁部（第２側壁部）４２と、端壁部４３とを備えており、１枚のアルミニウム合金製の板材を折り曲げ成形してなるものである。右側壁部４１は、ケーシング４０の右側に隣接するチューブ２０の外面に沿って延びる上下方向に長い矩形状とされている。左側壁部４２は右側壁部４１と同様に形成されており、ケーシング４０の左側に隣接するチューブ２０の外面に沿って延びている。右側壁部４１は、ケーシング４０の右側に隣接するチューブ２０の外面に対してろう付けによって接合されている。また、左側壁部４２は、ケーシング４０の左側に隣接するチューブ２０の外面に対してろう付けによって接合されている。
　端壁部４３は、ケーシング４０における外部空気の流れ方向上流側に位置しており、右側壁部４１における外部空気の流れ方向上流側の縁部から左側壁部４２における外部空気の流れ方向上流側の縁部まで延び、かつ、上下方向に延びている。端壁部４３により、ケーシング４０における外部空気の流れ方向上流側が閉塞される。
　右側壁部４１及び左側壁部４２の上部は、ケーシング４０の左右方向中央部に位置するように屈曲形成されて互いにろう付けによって接合される接合部４１ｅ、４２ｅとされている。また、右側壁部４１及び左側壁部４２の下部も、ケーシング４０の左右方向中央部に位置するように屈曲形成されて互いにろう付けによって接合される接合部４１ｅ、４２ｅとされている。
　ケーシング４０の内面には、チューブ２０の表面に設けられた犠牲腐食材よりも犠牲効果の高い犠牲腐食材がクラッドされている。
　ケーシング４０における外部空気の流れ方向上流側の端部には、蓄冷部材３０を収容するための収容口４０ａが形成されている。収容口４０ａは、上下方向に長い形状である。
　ケーシング４０の右側壁部４１には、蓄冷部材３０を保持するための複数の右側蓄冷部材保持用突出部（保持部）４１ａと、複数の右側接合用突出部４１ｂとが形成されている。右側蓄冷部材保持用突出部４１ａは、ケーシング４０の内部へ向けて突出して右側壁部４１の外部空気流れ方向両端に亘って延びている。右側蓄冷部材保持用突出部４１ａは、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａの外部空気流れ方向下流側が上流側に比べて下に位置するように傾斜している。右側蓄冷部材保持用突出部４１ａの突出量は、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａの突出方向先端部がケーシング４０の左右方向の中央部よりも右に位置するように設定されている。また、複数の右側蓄冷部材保持用突出部４１ａは、右側壁部４１の下部近傍から上部近傍に亘って互いに上下方向に間隔をあけて配置されている。
　右側接合用突出部４１ｂは、ケーシング４０の内部へ向けて突出して右側壁部４１の外部空気流れ方向両端部に亘って延びており、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａと同様に傾斜している。右側接合用突出部４１ｂの突出量は、右側接合用突出部４１ｂの突出方向先端部がケーシング４０の左右方向の中央部に位置するように設定されている。右側接合用突出部４１ｂは、上下方向に間隔をあけて２つ設けられており、収容された蓄冷部材３０が下に落ちないように、蓄冷部材３０の位置決め部として機能するようになっている。
　また、右側壁部４１には、複数の右側開口部４１ｃが形成されている。すなわち、右側壁部４１における外部空気流れ方向上流側のチューブ２０にろう付けされる部分と、外部空気流れ方向下流側のチューブ２０にろう付けされる部分とに、それぞれ、複数の右側開口部４１ｃが形成されており、これにより、チューブ２０とのろう付け面積が減少するので、面ろう付けが効果的に防止される。
　また、左側壁部４２は右側壁部４１と同様に構成されており、蓄冷部材３０を保持するための複数の左側蓄冷部材保持用突出部（保持部）４２ａと、複数の左側接合用突出部４２ｂとが形成されるとともに、左側開口部４２ｃも形成されている。左側蓄冷部材保持用突出部４２ａは、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａと対向するように配置されており、左側蓄冷部材保持用突出部４２ａと、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａとの間には蓄冷部材３０を挿入可能な隙間が形成されている。また、左側接合用突出部４２ｂは、右側接合用突出部４１ｂと接触するように配置されている。左側接合用突出部４２ｂの突出方向先端面と、右側接合用突出部４１ｂの突出方向先端面とはろう付けによって接合されている。
　この実施形態では、右側接合用突出部４１ｂ及び左側接合用突出部４２ｂを２つずつ設けているので、ケーシング４０の内部には、蓄冷部材３０を収容可能な空間が３つ形成されることになる。そして、各空間に１つの蓄冷部材３０が収容されている。
　ケーシング４０の収容口４０ａの周縁部には、蓄冷部材３０をケーシング４０に収容した状態で保持するための複数の右側保持部４１ｄと左側保持部４２ｄとが設けられている。右側保持部４１ｄは、右側壁部４１における外部空気流れ方向下流側の縁部から突出する片状をなしており、その基端部近傍を起点として左右方向に屈曲するようになっている。右側保持部４１ｄは上下方向に互いに間隔をあけて配置されている。
　また、左側保持部４２ｄは、左側壁部４２における外部空気流れ方向下流側の縁部から突出する片状をなしており、その基端部近傍を起点として左右方向に回動するようになっている。左側保持部４２ｄも上下方向に互いに間隔をあけて配置されているが、図４に示すように側面視で右側保持部４１ｄと重ならないように配置される。
　図９（ａ）に示すように、右側保持部４１ｄを、その先端側へ行くほど右に位置するように回動させ、また、左側保持部４２ｄを、その先端側へ行くほど左に位置するように回動させると、右側保持部４１ｄ及び左側保持部４２ｄは、蓄冷部材３０をケーシング４０の内部に導くための右側案内部及び左側案内部となる。
　また、図７に示すように、ケーシング４０の底部には、貫通孔４１ｆ、４２ｆは設けられている。これにより、ケーシング４０の内部の凝縮水が排水される。
　次に、上記のように構成された蓄冷熱交換器１の製造要領について説明する。まず、板材を成形して蓄冷部２２のケーシング４０を得る。
　その後、チューブ２０、フィン２１、蓄冷部２２及びエンドプレート２３を図１に示すように重ねてコア２を構成し、さらに上側ヘッダタンク３及び下側ヘッダタンク４をコア２に取り付けて一体化する。この状態でろう付け用の炉内に搬入して各部のろう付けを行う。ろう付けを行う際、ケーシング４０には、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａ、右側接合用突出部４１ｂ、左側蓄冷部材保持用突出部４２ａ、左側接合用突出部４２ｂが設けられていて、これら突出部４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂがリブとして機能しているので、ケーシング４０の剛性を高めることができる。これにより、ケーシング４０をチューブ２０にろう付けによって接合する際にケーシング４０の変形が抑制されて確実に接合することが可能になる。さらに、右側接合用突出部４１ｂ及び左側接合用突出部４２ｂを接合させたことでケーシング４０が潰れるように変形するのが抑制され、このことによっても、ケーシング４０をチューブ２０に確実に接合することが可能になる。
　ろう付け後、蓄冷部２２のケーシング４０に蓄冷部材３０を収容する。このとき、予め、右側保持部４１ｄを、その先端側へ行くほど右に位置するように傾斜させ、また、左側保持部４２ｄを、その先端側へ行くほど左に位置するように傾斜させておく。これにより、右側保持部４１ｄ及び左側保持部４２ｄは、蓄冷部材３０をケーシング４０の内部に導くための右側案内部及び左側案内部となる。この状態で、図８に示すように、蓄冷部材３０をケーシング３０の収容口４０ａに向けて挿入していく。このとき、右側保持部４１ｄが、その先端側へ行くほど右に位置するように配置され、また、左側保持部４２ｄが、その先端側へ行くほど左に位置するように配置されているので、蓄冷部材３０の挿入方向先端側が右側保持部４１ｄ及び左側保持部４２ｄによって収容口４０ａに向けて案内されてスムーズに挿入される。
　蓄冷部材３０をケーシング４０に収容すると、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａ及び左側蓄冷部材保持用突出部４２ａが蓄冷部材３０に対して左右方向両側から当接して蓄冷部材３０が右側蓄冷部材保持用突出部４１ａ及び左側蓄冷部材保持用突出部４２ａの形状に沿うように変形する。その結果、蓄冷部材３０がケーシング４０に収容された状態で保持される。
　その後、右側保持部４１ｄを、その先端側が左に位置するように回動させるとともに、左側保持部４２ｄを、その先端側が右に位置するように回動させる。これにより、収容口４０ａが右側保持部４１ｄ及び左側保持部４２ｄによって部分的に閉じられた状態になるので、蓄冷部材３０をケーシング４０に収容した状態で保持することができる。
　このように、チューブ２０にろう付された後のケーシング４０に蓄冷部材３０を収容することで、蓄冷熱交換器１に蓄冷部２２を設けることが可能になる。蓄冷部材３０にはあらかじめ蓄冷材Ａが収容されているので、蓄冷熱交換器１の生産工程では蓄冷材Ａの漏れの確認は不要であり、ケーシング４０に収容して保持するだけで済む。
　以上のようにして蓄冷熱交換器１が得られる。この蓄冷熱交換器１を使用する際には、冷媒が供給されている場合、冷媒がチューブ２０を流通して外部空気と熱交換する。さらに、冷媒の冷熱は蓄冷材Ａにも伝わり、蓄冷材Ａが冷熱を蓄える。
　使用時において、蓄冷部２２の外部空気流れ方向上流側が端壁部４３によって閉塞されているので、外部空気がケーシング４０の内部に入りにくくなる。これにより、ケーシング４０の内部が外部空気によって汚染されるのが抑制される。また、外部空気が蓄冷部材３０に直接接触しにくくなるので、蓄冷部材３０に冷熱を蓄える際に蓄冷部材３０の冷熱が放出されにくくなり、冷熱を蓄える際の効率が向上する。一方、冷媒が供給されなくなると、冷熱が蓄冷材Ａから放出されるので外部空気を冷却することができる。
　また、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａ、右側接合用突出部４１ｂ、左側蓄冷部材保持用突出部４２ａ、左側接合用突出部４２ｂに蓄冷部材３０が接触するので、ケーシング４０の内面と蓄冷部材３０との接触面積が増加する。これにより、熱伝導効率が向上する。
　また、外部空気の冷却時には、ケーシング４０に凝縮水が溜まる。この凝縮水は、右側蓄冷部材保持用突出部４１ａ、右側接合用突出部４１ｂ、左側蓄冷部材保持用突出部４２ａ、左側接合用突出部４２ｂが傾斜しているので、これら突出部４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂに沿うように流れてケーシング４０からスムーズに排水される。よって、蓄冷熱交換器１の凍結が進みにくくなる。
　蓄冷熱交換器１には、蓄冷部２２を複数設けているが、これら蓄冷部２２の蓄冷部材３０を全て同じものにしてもよいし、蓄冷熱交換器１の部位によって種類の異なる蓄冷部材３０を配設してもよい。例えば、蓄冷特性の異なる蓄冷材Ａを収容した複数種の蓄冷部材３０を備えている構成とし、蓄冷熱交換器１の部位によって、蓄冷特性の異なる蓄冷材Ａを収容した蓄冷部材３０を配設することができる。すなわち、蓄冷熱交換器１の使用時には、部位によって温度が異なる場合があり、その蓄冷熱交換器１の温度分布に合う蓄冷特性を持った蓄冷部材３０を各部に配置しておくことができるので、吹き出し空気の温度分布を適正化することができ、空調の快適性をより一層向上させることができる。
　図１１に示す変形例のように、蓄冷部材３０を構成している２枚のシート３１、３１を部分的に接合することによって収容室Ｓを複数区画形成してもよい。
　上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
　以上説明したように、本発明に係る蓄冷熱交換器は、例えばアイドリングストップ機能付き車両の空調装置に使用することができる。
１　　　　　　　　蓄冷熱交換器
２０　　　　　　　チューブ
２２　　　　　　　蓄冷部
３０　　　　　　　蓄冷部材
４０　　　　　　　ケーシング
４０ａ　　　　　　収容口
４１　　　　　　　右側壁部（第１側壁部）
４１ａ　　　　　　右側蓄冷部材保持用突出部（保持部）
４１ｂ　　　　　　右側接合用突出部
４１ｃ　　　　　　右側開口部
４１ｄ　　　　　　右側保持部（案内部）
４２　　　　　　　左側壁部（第２側壁部）
４２ａ　　　　　　左側蓄冷部材保持用突出部（保持部）
４２ｂ　　　　　　左側接合用突出部
４２ｃ　　　　　　左側開口部
４２ｄ　　　　　　左側保持部（案内部）
Ａ　　　　　　　　蓄冷材

Claims (12)

  1. 　冷媒が流通するチューブと、
    　冷媒の冷熱を蓄える蓄冷部とを備え、
    　冷媒及び蓄冷部が外部空気と熱交換するように構成された蓄冷熱交換器において、
    　上記蓄冷部は、蓄冷材を収容した袋状の蓄冷部材と、該蓄冷部材を収容するとともに上記チューブに対してろう付けにより接合されたケーシングとを備え、
    　上記ケーシングには、上記蓄冷部材を収容した状態で保持する保持部が設けられていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
  2. 　請求項１に記載の蓄冷熱交換器において、
    　上記ケーシングにおける外部空気の流れ方向上流側が閉塞されていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
  3. 　請求項１に記載の蓄冷熱交換器において、
    　上記ケーシングには、上記蓄冷部材を収容するための収容口が形成され、該収容口の周縁部には、上記蓄冷部材を上記ケーシングの内部に導くための案内部が設けられていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
  4. 　請求項１に記載の蓄冷熱交換器において、
    　複数の上記チューブが互いに間隔をあけて並ぶように配設され、
    　上記ケーシングは、隣り合う上記チューブの間に配設されるとともに、一方の上記チューブにろう付けによって接合される第１側壁部と他方のチューブにろう付けによって接合される第２側壁部とを有し、
    　上記第１側壁部及び上記第２側壁部には、上記ケーシングの内部へ向けて突出する突出部がそれぞれ形成され、上記第１側壁部の突出部と上記第２側壁部の突出部とが接触していることを特徴とする蓄冷熱交換器。
  5. 　請求項１に記載の蓄冷熱交換器において、
    　上記ケーシングにおける上記チューブとろう付けされる部位には開口部が形成されていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
  6. 　請求項１に記載の蓄冷熱交換器において、
    　上記ケーシングの側壁部には、外部空気の流れ方向に沿って延びる突出部が形成され、該突出部は、傾斜しながら延びていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
  7. 　請求項１に記載の蓄冷熱交換器において、
    　上記ケーシングの内面及び上記チューブの外面には、同じ耐食性表面処理が施されていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
  8. 　請求項１に記載の蓄冷熱交換器において、
    　上記蓄冷部材は、上記蓄冷材を収容する部分が複数に分割されていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
  9. 　請求項１に記載の蓄冷熱交換器において、
    　蓄冷特性の異なる上記蓄冷材を収容した複数種の上記蓄冷部材を備えていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
  10. 　請求項１に記載の蓄冷熱交換器において、
    　上記蓄冷部材は、アルミニウムを含む層を持ったシートで構成され、
    　上記蓄冷部材の内部には、上記蓄冷材を収容するための収容室を複数区画形成する区画部が設けられていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
  11. 　請求項１に記載の蓄冷熱交換器において、
    　上記ケーシングの内面には、犠牲腐食材がクラッドされていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
  12. 　請求項１に記載の蓄冷熱交換器において、
    　上記チューブの外面には犠牲腐食材が設けられ、
    　上記ケーシングの内面には、上記チューブの外面に設けられた犠牲腐食材よりも犠牲効果の高い犠牲腐食材が設けられていることを特徴とする蓄冷熱交換器。
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